Frequenze e Parametri Radio

Introduzione

Quando configuri un dispositivo LoRa per una rete mesh, la prima cosa da fare è scegliere la frequenza e i parametri radio corretti. È fondamentale che tutti i nodi della rete utilizzino esattamente le stesse impostazioni, altrimenti non potranno comunicare tra loro.

Spreading Factor, Bandwidth e Coding Rate

Prima di scegliere un preset, è molto utile capire il significato di questi tre parametri e perché ogni configurazione rappresenta sempre un compromesso tecnico.

Lo Spreading Factor (SF), che varia da 7 a 12, determina quanto il segnale viene letteralmente "spalmato" nel tempo prima di essere trasmesso. Un SF alto rende il segnale più robusto e facile da decodificare anche quando c'è molto rumore, ma di contro rende la trasmissione più lenta. In pratica, ogni passo in più di SF raddoppia il tempo in cui il canale radio rimane occupato (airtime) e, allo stesso tempo, migliora la sensibilità in ricezione di circa 2.5 dB. Questo significa che a SF12 puoi ricevere segnali molto più deboli rispetto a SF7, ma terrai occupato il canale molto più a lungo per inviare lo stesso messaggio.

La Bandwidth (BW), solitamente impostata a 62.5, 125 o 250 kHz, rappresenta la porzione di spettro occupata dal tuo segnale. Se utilizzi una bandwidth più stretta, il ricevitore catturerà meno rumore termico di fondo. Dimezzare la bandwidth significa abbassare il noise floor di 3 dB, ottenendo una sensibilità nettamente migliore, sebbene a costo di un airtime leggermente più lungo a parità di SF.

Il Coding Rate (CR) aggiunge ridondanza al segnale per consentire la correzione di eventuali errori durante la ricezione. Viene espresso come frazione: ad esempio, 4/5 significa che vengono trasmessi 4 bit di dati utili ogni 5 bit totali. Un CR più alto offre maggiore robustezza contro le interferenze impulsive, impattando sull'airtime in misura minore rispetto a SF e BW.

Questi parametri costringono a una scelta di compromesso. Se il tuo obiettivo è la massima portata, dovrai usare un SF alto e una BW stretta, accettando però un tempo di trasmissione più lungo. Al contrario, se ti serve velocità, un SF basso e una BW larga ridurranno la portata. Nelle reti mesh con molti nodi l'airtime è una risorsa preziosa: occupare il canale troppo a lungo rallenta l'intera rete. Per questo motivo, i preset più comuni puntano su valori di SF moderati (come SF8 o SF9) che garantiscono un'ottima copertura territoriale senza saturare la rete. Se vuoi approfondire questi concetti, consulta la guida Fondamenti Radio.

Preset MeshCore

Il protocollo MeshCore utilizza dei preset regionali che racchiudono frequenza, SF, BW e CR in un'unica configurazione.

Per l'Europa, il preset attualmente raccomandato dalla community è l'EU/UK (Narrow). Questo profilo opera su 869.618 MHz con SF8, una BW di 62.5 kHz e un CR di 4/8. La scelta di una bandwidth così stretta nasce dall'esigenza di convivere con interferenze in bande ISM spesso affollate: un canale più stretto abbassa il rumore di fondo, migliora il rapporto segnale/rumore ( SNR ) e mantiene l'airtime sotto controllo, a tutto vantaggio dell'affidabilità reale sul campo. Esiste anche un vecchio preset (EU/UK Deprecated a 869.525 MHz, SF11, BW 250 kHz) che funziona ancora, ma non è più consigliato per i nuovi nodi.

Tabella di riepilogo: Preset Regionali MeshCore (Europa)

Puoi impostare il preset usando l'app per smartphone (se stai configurando un nodo companion), la console web su config.meshcore.io oppure direttamente dal flasher durante l'installazione iniziale. Ricorda che ogni nodo della tua rete (che sia companion, Repeater o Room Server ) deve avere lo stesso preset. E naturalmente, assicurati sempre di rispettare i limiti di potenza normativi descritti nella sezione Normativa.

Preset Meshtastic

A differenza di MeshCore, Meshtastic adotta un approccio separato: usa dei "modem preset" per definire la velocità (SF, BW, CR) e lascia la scelta della frequenza alla regione (ad esempio EU_868 imposta la frequenza a 869.525 MHz).

I preset più noti vanno dallo ShortFast (molto veloce ma a corto raggio) al LongSlow (lentissimo ma in grado di coprire distanze estreme). Quando resetti un nodo Meshtastic, il preset di fabbrica è il LongFast (SF11, BW 250 kHz, CR 4/5). Tuttavia, in Italia la community ha adottato il MediumFast (SF9, BW 250 kHz, CR 4/5) come standard nazionale. A parità di regole sul duty cycle, il MediumFast permette di trasmettere quasi tre volte più dati rispetto al LongFast, rendendo la rete molto più scalabile ed efficiente quando ci sono decine di nodi attivi.

Tabella di riepilogo: Modem Preset Meshtastic (EU_868)

MeshCore vs Meshtastic: nessuna compatibilità

I preset di MeshCore e quelli di Meshtastic non sono compatibili tra loro. Pur basandosi sugli stessi chip radio LoRa, i due sistemi parlano lingue diverse.

MeshCore unisce frequenza e parametri in un preset unico (come l'EU/UK Narrow a 869.618 MHz), mentre Meshtastic usa la combinazione regione/modem (come EU_868 MediumFast a 869.525 MHz). Forzarli sulla stessa esatta frequenza con gli stessi parametri radio non permette a un nodo MeshCore di decodificare i pacchetti di un nodo Meshtastic, perché i protocolli software che gestiscono i messaggi sono differenti.

La scelta per la Sardegna

Per la sperimentazione sul territorio sardo con MeshCore, la configurazione ottimale è il preset EU/UK (Narrow) (869.618 MHz, SF8, BW 62.5 kHz, CR 4/8). Questa combinazione, mantenuta entro il limite legale di 500 mW ERP , offre il miglior bilanciamento possibile tra capacità di superare gli ostacoli naturali e un uso efficiente del tempo di trasmissione.

Per Approfondire

• Fondamenti Radio: come SF, BW e CR influenzano sensibilità, portata e propagazione
• Normativa: limiti di potenza, duty cycle, sotto-bande
• Documentazione Meshtastic: Radio Settings: riferimento ufficiale preset Meshtastic